JPS63268140A - 光学的情報記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光ディスクにデータを記録書再生する光学的
情報記録再生装置に係り、特に高速のデータ再生を実現
するのに好適な光学的情報記録再生装置に関する。

〔従来の技術〕

従来から、ディジタルデータの記録・再生装置として使
用される光学的情報記録再生装置光デイスク装置に要求
される機能の一つとして、高速のデータ転送が挙げられ
ている。これを実現する方法の一つとしては、複数のレ
ーザ光発生装置を設け、複数の光ビームで同時に記録・
再生を行なうマルチφビーム方式がある。しかし、この
方式では、光学系、サーボ系及び信号処理系がともに複
数個必要となり、小形・低価格化が求められるＯＡ機器
や家庭用機器などには適さなかった。そこで、従来、よ
り一層簡単にマルチ・ビームを得るために、１個のレー
ザ光発生装置から光学的手法により複数の光ビームを得
る方法が提案されている。この種の装置の一例としては
特開昭５８−１２５２４４号等が挙げられる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、光ディスクに記録する場合の一般的方法は、
レーザ光発生装置を記録すべきデータで変調し、該記録
データに応じた強弱の光ビームなレーザ光発生装置から
発生することにより行なわれる。したがって、前記１個
のレーザ光発生装置から発する１本の光ビームを複数の
光ビームに分光して使用する場合には、レーザ光発生装
置を記録データで変調すると、得られる複数の光ビーム
が同時に変調され、照射されている複数のトラックに同
時に同じデータが記録されてしまうことになり、実用上
問題であった。また、複数のトラックを同時に走査する
ためのトラッキング方法に関しても十分な配慮がなされ
ていなかった。

本発明の目的は、シングルトラック記録、マルチトラッ
ク再生を可能とし、高速なデータ再生を実現することが
できる光学的情報記録再生装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、第１のレーザ光発生装置から出力される光
ビームを複数の光ビームに分光し、第２のレーザ光発生
装置から出力される光ビームを前記複数の光ビーム中の
１本−合成し、複数の光ビームの反射光あるいは透過光
の中から選択した１本の光ビームに応じたサーボ信号を
トラッキング制御回路に入力することにより達成される
。

〔作用〕

記録動作時においては、第２のレーザ光発生装置を記録
データにより変調するととによりその出力光ビームを記
録可能なパワーにすると共に、該ビームを第１のレーザ
光発生装置により得られる再生可能なパワーの複数の光
ビームの一つく合成し、この複数の光ビームのうち一つ
の光ビームのみを記録パワーに達するようにする。これ
によりて、記録パワーに達した光ビームが照射されるト
ラックのみに記録が行なわれる。

再生動作時においては、第２のレーザ光発生装置を停止
あるいは低パワー出力状態とし、前記複数の光ビームを
すべて再生パワーとする。このために、複数の光ビーム
の反射光あるいは透過光を複数の光検出器で検出し、こ
れら光検出器の出力を復調することによって、複数のト
ラックの記録データを同時に再生することができる。

また、トラッキング制御は、複数の光検出器の出力信号
のうち、ディスクにあらかじめ記録されているトラッキ
ングサーボ信号が検出される光検出器の出力信号（サー
ボ信号）をトラッキング制御回路に入力し、これにより
該トラッキング制御回路から発生する信号によって行う
ようにする。

〔実施例〕

以下１本発明の一実施例を図面を用いて説明する。

第１図は本発明の光学的情報記録再生装置（光デイスク
装置）の一実施例を示すブロック図である。

なお、第１図では、光学系およびサーボ系に関するブロ
ックを示し、実際には光デイスク装置に含まれる、所望
のトラックに光ピツクアップな移動させるアクセス系、
記録データ、再生データのセクタ生成、誤り訂正などを
行なう信号処理系。

ホストコンビエータとの接続を行なうインタフェイス系
を省略している。これは、本発明とのかかわりが無いた
めである。

第１図において、１は相変化形光ディスク（以下、単に
光ディスクという）％　２は第１のレーザ光発生装置（
以下、第１のレーザダイオードという）、３は回折格子
、４はレンズ、５は第２のレーザ光発生装置（以下、第
２のレーザダイオードという）、６はプリズム％　７は
ビームスプリッタ。

８は１／４波長板、９はトラッキングミラー、１０は対
物レンズ、１１はレンズ、１２は３つの光検出器からな
る光検出器群、１３（ａ）〜１５（ｏ）は増幅器、１４
　（ａ）〜１４　（ｏ）はスイッチ、　　１５　（ａ）
〜１５　（ｃ）は復調器、１６は変調器％　１７はトラ
ッキング制御回路、１８はフォーカス制御回路、１？は
クロック再生回路、２０はモータである。

本実施例においては、サンプリングサーボ方式を採用し
ている。

ことで、第５図を用いてサンプリングサーボ方式を説明
する。第５図において、５０．５１は光ディスク１にプ
リフォーマットされているトラッキングサーボ信号（以
下サーボマークという）、５２は光ディスク１に照射さ
れる光ビームのスポット、５３は仮想トラックの中心線
、５４は一再生信号、　５５（ａ）、　５５（ｂ）はト
ラッキング制御回路１７に供給されるサンプルホールド
信号、５６は、サーボマークがプリフォーマットされた
領域と、データが記録・再生される領域とを区分するサ
ーボエリア信号であり、変調器１６に供給される。　・
サンプリングサーボ方式に係る光ディスク１には、トラ
ック溝がプリフォーマットされておらず。

サーボマーク５０．５１が、仮想トラ、りの中心線５３
をはさむ形で、かつ該トラックの中心線上からオフセッ
トして記録されている。そして、光ビーム５２が、仮想
トラックの中心線５５上をトレースしている場合、すな
わち、トラッキングオフセットが０の場合には、第５図
（ａ）に示すように再生信号５４は、サーボマーク５０
．５１に対シて同レベルの信号になる。これに対し、光
ビーム５２が第５図（ｂ）のよ５に仮想トラックの中心
線５５に対七て上方にオフセットした場合には、再生信
号５４はサーボマーク５０に対しては大きり、５１九対
しては小さくなる。逆に、第５図（ｃ）のように光ビー
ム５２が仮想トラックの中心線５３より下方にオフセッ
トした場合には、再生信号５４はサーボマーク５０に対
して小さく５１に対して大きくなる。したがって、サン
プリングサーボ方式では、両方のサーボマークの再生信
号が同レベルになるように光ビーム５２を制御（トラッ
キング制御）すればよいことが解る。

このようなトラッキング制御は、具体的には、トラッキ
ング制御回路１７を構成する第６図の回路により行う。

すなわち、サンプルホールド回路５７　（ａ）　、　５
７（ｂ）の出力の差分を差動アンプ５８で検出すること
によりトラッキング誤差信号を得、このトラッキング誤
差信号により第１−図のトラッキングミラー９を駆動す
ることにより行う。なお、サンプルホールド回路５７（
ａ）、　５７（ｂ）は、第５図のサンプルホールド信号
５５（ａ）、　５５（ｂ）により制御され、それぞれサ
ーボマーク５０の再生信号とサーボマーク５１の再生信
号とをホールドする。

第１図において、光ディスク１はモータ２０により回転
され、この時、光ビーム５２が光デイスク１上に照射さ
れることによって、前述したサーボマークの再生や後述
するデータの記録・再生が行なわれる。

第１のレーザダイオード２から出力される光ビームは、
回折格子３およびレンズ４により複数の光ビームに分割
される。本実施例では、０次回折光と±１次回折光の３
本の光ビームに分割している。得られた５本の光ビーム
は、プリズム６により、第２のレーザダイオード５から
出力される光ビームと合成される。ただし、この合成は
、前記５本の光ビームのうちの１本にのみ行なわれるよ
うに調整されている。本実施例においては、０次回折元
ビームにのみ合成が行なわれる。どの合成された１本の
光ビームと、残りの光ビームはビームスプリッタ７に入
力される。ビームスプリッタ７は、後述する反射光を分
離するためのものである。ビームスプリッタ７を通過し
た光ビームは。

１／４波長板８により円偏波に変換され、その後。

トラッキングミラー９．対物レンズ１０を経由して、光
デイスク１上に５個の光ビームスポットとして照射され
る。

光ビームをトラック上に正確にトレースさせるためのト
ラッキング制御は、前述したようにトラッキングミラー
９の角度を変えることにより行なわれる。また、光ビー
ムが光デイスク１上に焦点を結ぶためのフォーカスサー
ボは、前記トラッキング制御回路１７に供給されるのと
同じ再生信号がフォーカス制御回路１８に供給され、こ
れに応じて該フォーカス制御回路１８から出力される信
号によって、対物レンズ１０を上下させることで行なわ
れる。

光ビームの光ディスク１による反射光は、前述した入射
光と逆の経路、すなわち対物し／ズ１０゜トラッキング
ミラー９，１／４波長板８を経由してビームスプリッタ
７に供給される。ビームスプリッタ７に供給された反射
光は、入射光の経路から離れ、レンズ１１を通過して光
検出器群１２に入射される。光検出器群１２は、入射さ
れる３本の光ビームに対応する５個の光検出器からなり
。

各光検出器は入射された光の強弱を電気信号に変換して
出力する。各光検出器の出力は、それぞれ増幅器１３　
（ａ）　＊　１３　（ｂ）　ｓ　１３　（ｏ）で増幅さ
れ、復調回路１５（ａ）、　１５（ｂ）　、　１５（ｏ
）で復調され、その後再生データとして信号処理系（図
示せず）に送られる。

また、前記増幅器１５　（ａ）　ｔ　１５　（ｂｌ　ｔ
　１　’　（ｃ）から出力した再生信号は、これら増幅
器に対応して設けられたスイッチ１．ａ（ａ）、　１４
（ｂ）、　１４（ｃ）にも供給される。本実施例では、
これらスイッチのうちいずれか１個のスイッチのみをオ
ンとして５つの再生信号のうち、選択された１つの再生
信号を。

サーボ信号としてトラッキング制御口％１７．フォーカ
ス制御回路１８．クロック再生口ｗｒ１９に供給する。

第２図は、光ディスク１に照射する元ビームのパワー（
レーザパワー）と、その結果生じる光ディスク１の反射
率の変化の一例を示す図である。

同図において、光ビームパワーがＡ点のレベルまでは光
ディスク１の反射率は初期値のまま変化しない。しかし
、Ａ点を越えると急激忙反射率が変化し、さらに光ビー
ムパワーを上げると飽和状態となる。この反射率変化は
一度生じると光ビームパワーを下げてももとへはもどら
ない。したがって、ディジタルの記録データが１１１１
のときの光ビームパワーをＷ％　ＩＩ　（Ｉ　ＩＩのと
きの光ビームパワーなＨに設定すれば、記録データに応
じた反射率変化を光デイスク１上に形成することができ
る。

また、データ再生時には、再生用光ビームで反射率が変
化しないようにしなければならない。このために、デー
タ再生時の光ビームパワーはＡ点以下にする必要がある
。しかし、あまり低いと光量が不足して反射光の検出が
できなくなる。このために、適正な再生用光ビームのパ
ワーが要求される。本実施例では、データ１ｌｑ１１を
記録する時の光ビームパワーと同じＲＩＣ設定するよう
にしている。

第１図において、第１のレーザダイオード２は。

出力される光ビームパワーが光デイスク１上でＲのレベ
ルとなるように固定して駆動される。一方、第２のレー
ザダイオード５は、信号処理系（図示せず）から送られ
てくる記録データを変調回路１６で変調した信号により
駆動され、変調信号がＩＩ　Ｉ　Ｔｌのとき、第２のレ
ーザダイオード５の出力光が合成される光ビームのパワ
ーが光デイスク１上でＷのレベルとなるように設定され
る。また、変調信号がｌｌ０１１のときは、合成される
光ビームのパワーが光デイスク１上でＨのレベルとなる
ように発光を停止されるか、あるいは光デイスク１上で
ほぼＲのレベルとなる程度の低パワーを出力するように
設定される。

光ディスク１は、先に述べたように、サンプリングサー
ボ方式に適合するようにサーボマークが円周方向に一定
間隔でプリフォーマットされている。また、光ディスク
１の半径方向では、３トラツクごとにサーボマークが記
録されている。すなわち、サーボマークが記録されたト
ラックの両側にはサーボマークの無いトラックが形成さ
れている。セしてトラックピッチは、光デイスク１上に
照射される３本の光ビームのスポットのピッチと一致し
ている。したがって、サーボマークの無いトラックにデ
ータの記録再生を行なう場合には。

隣接のサーボマークの有るトラックでトラッキング制御
を行なうこと忙なる。

第３図はデータ記録時の光ビームのトレース状態を示す
図である。同図において、　５２　（ａ）、　５２（ｂ
Ｌ５２（ｃ）は光ビームのスポットであり、このうち５
２（ｂ）は第２のレーザダイオード５からの光ビームが
合成された記録◆再生が可能が光ビームであり、他の５
２（ａ）、　５２（ｃ）は再生専用の光ビームである。

サーボマークが記録されているトラック（Ｔｒ）を（ｎ
）とし、サーボマークが無いトラックをそれぞれ（ｎ　
　１　）　ｔ　（ｎ　＋　１）とすると、第３図の（１
）はトラック（ｎ）に記録する場合、　０１）はトラッ
ク（ｎ−１）に記録する場合、　（ｔｏ）はトラック（
ｎ＋１）に記録する場合を示している。

第３図の（１）においては、トラッキングを行なうトラ
ックとデータ記録を行なうトラックとが一致しているの
で、第１図のスイッチ１４（ｂ）がオンとなり光ビーム
５２（ｂ）のサーボエリア部分の反射光検出信号がサー
ボ信号として用いられる。なお、サーボエリアにおいて
はデータの記録が行なえないので、光ビーム５２（ｂ）
のパワーは再生状態に設定されている。（１１）におい
ては、（ｎ−ｆ））ラックに記録するため、光ビーム５
２（ｂ）は、（ｎ−１）トラックをトレースすることに
なり、トラック（ｎ）は光ビーム５２（ｏ）がトレース
する。したがってスイッチ１４（ｏ）がオンとなり、光
ビーム５２（ｃ）の反射光検出信号がサーボ信号として
用いられる。（ｊｉ）においても同様に、光ビーム５２
（ｂ）はトラック（ｎ＋１）をトレースしてデータの記
録を行なうため、トラック（ｎ）は光ビーム５２（ａ）
がトレースする。したがってスイッチ１４（ａ）がオン
となり、光ビーム５２（ａ）の反射光検出信号がサーボ
信号として用いられる。

データ再生時においては、第４図に示すように光ビーム
５２（ａ）はトラック（ｎ−１）、５２（ｂ）は（ｎ）
、　５２（ｏ）は（ｎ＋１）をトレースする。したがっ
て、再生時においては、スイッチ１４（ｂ）がオンとな
り、光ビーム５２（ｂ）の反射光検出信号がサーボ信号
として用いられる。なお、データ再生時には、３本の光
ビームが全て再生状態にあるため。

３本のトラックに記録されたデータは同時に再生される
ことになる。

本実施例においては、記録・再生を行なう基準クロック
は、全てトラック（ｎ）から検出されたサーボ信号をも
とＫしてクロック再生回路１９で再生されたクロックを
用いている。したがって、本実施例では、３本のトラッ
クのそれぞれＫは同一の位相でデータが記録されており
、再生においては単一のクロックタイミングで５本の信
号を同時和処理することができる。

以上述べたように、本実施例によれば、トラッキング、
フォーカス、クロック再生等のサーボ系を一系統膜げる
のみで、３本のトラックを同時に再生することができる
ので、装置の小型・低価格化の要請を満しつつ、なお１
本実施例では、レーザダイオードを２個必要とするが、
このうちの１個は再生に必要なパワーが出力できる低パ
ワー仕様で充分であるので、特にコストアップの要因と
はならない。

なお、本発明は、上記実施例において述べた光ディスク
の記録方式、サーボ方式、光ビームの本数、データ再生
方式に限定されるものではなく。

他の方式においても適用できることは明らかであろう。

〔発明の効果〕

本発明によれば、一系統のサーボ系を用いて、複数のト
ラックに記録されているデータを同時に再生することが
できるので、高速なデータ再生を実現できる効果がある
。また、複数のトラックを同時にトレースするように設
定された光学系であっても、単一のトラックに対して記
録することが可能となる。。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
、光ビームパワーと反射率との関係の一例を示す図、第
３図は記録時の光ビームのトレース状態を示す図、第４
図は再生時の光ビームのトレース状態を示す図、第５図
はサンプリングサーボ方式を、説明するための図、第６
図は第１囚のトラッキング制御回路の一例を示すブロッ
ク図である。 １・・・光ディスク、２・・・第１のレーザダイオード
。 ３・・・回折格子、５・・・第２のレーザダイオード、
６・・・プリズム％　７・・・ビームスプリッタ％８・
・・１／４波長板、９・・・トラッキングミラー、１０
・・・対物レンズ、１２・・・光検出器群、１３（ａ）
〜１５（ｏ）・・・増幅器、１４（ａ）〜１４（ｃ）・
・・スイッチ、１５（ａ）〜１５（ｃ）・・・復調器、
１６・・・変調器、１７・・・トラッキング制御回路、
１８・・・フォーカス制御回路、１９・・・クロック再
生回路。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）同心円状及び渦巻状のいずれか一方に設定された
   トラックに沿つて、光学的状態変化として情報が記録さ
   れる記録媒体上に、記録すべき情報によつて光の強度が
   変調された光束を照射することにより、前記記録媒体に
   記録を行なうと共に、一定強度の光束を照射して得られ
   る反射光及び透過光のいずれか一方を検出して記録され
   た情報を読みとり、かつ、前記反射光及び透過光のいず
   れか一方の検出信号からトラッキング制御信号を得る光
   学的情報記録再生装置において、 情報再生用の光束を発生する第１の光束発生手段と、 前記光束を複数の光束に分光する分光手段と、記録すべ
   き情報により強度が変調された記録用の光束を発生する
   第２の光束発生手段と、前記記録用の光束を、前記分光
   された複数の光束の任意の１本の光束に合成する合成手
   段と、前記合成手段により合成された光束を含む前記複
   数の光束の、前記記録媒体による反射光及び透過光のい
   ずれか一方を検出する複数の光検出手段と、 前記複数の光検出手段より出力される複数の検出信号か
   ら、１つの検出信号を選択する選択手段と、 前記選択手段の出力に基づいて前記トラッキング制御信
   号を発生する手段と、 を具備したことを特徴とする光学的情報記録再生装置。
2. （２）前記記録媒体は、一定間隔でトラッキングサーボ
   信号があらかじめ記録されたトラックを有しており、前
   記選択手段は、該トラッキングサーボ信号が記録された
   トラックに照射された光束の反射光及び透過光のいずれ
   か一方の検出信号を選択することを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の光学的情報記録再生装置。